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- 건전지는 왜 시간이 지나면 액체가 새어 나오나요?안녕하세요. 질문해주신 것과 같이 건전지에서 액체가 새어 나오는 이유는 화학 반응의 부산물과 내부 압력 증가 때문인데요, 건전지는 내부에서 전류를 만들어내기 위해 산화환원 반응이 지속적으로 일어납니다. 그런데 사용이 오래되거나, 사용하지 않고 오래 방치되면 내부의 화학 반응이 불균형해지면서 전해액이 분해되고 가스가 발생하게 됩니다.일반적인 알카라인 건전지의 경우, 내부에는 수산화칼륨(KOH)이라는 강알칼리성 전해액이 들어 있는데요 이 전해액은 전자를 전달하는 역할을 하지만, 시간이 지나면 전극 물질인 아연(Zn)이 점점 산화되어 아연산화물(ZnO)로 변하면서 전해액과 반응합니다. 이 과정에서 가스가 조금씩 생기고, 내부 압력이 높아지고 압력이 한계치를 넘으면 건전지의 밀봉 부분이 약해지고, 결국 전해액이 미세한 틈으로 새어 나오게 됩니다.이렇게 새어 나온 액체는 바로 수산화칼륨 또는 그 반응 생성물이며 이 물질은 강한 염기성이기 때문에 금속 표면을 부식시키거나, 손에 닿으면 자극을 줄 수 있습니다.또한, 건전지를 기기에 넣은 채로 오랫동안 사용하지 않거나, 고온 다습한 환경에 방치할 경우 내부 부식이 가속화되어 누액 현상이 더 빨리 일어납니다. 감사합니다.학문 / 화학17시간 전00
- 중화반응때 전기전도도가 낮아지는이유안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 중화반응에서는 산과 염기가 만나 물과 염을 생성하는데요 이 과정에서 전기전도도가 낮아지는 이유는 반응 도중 용액 속 자유 이온의 수가 줄어들기 때문입니다.중화반응의 기본 원리로 예를 들어, 염산(HCl)과 수산화나트륨(NaOH)의 반응의 경우 산의 수소 이온(H⁺)과 염기의 수산화 이온(OH⁻)이 결합하여 전하를 띠지 않는 물 분자를 만들기 때문에, 용액 속의 전하 운반자 역할을 하는 이온이 줄어들게 됩니다.이때 용액의 전기전도도는 이온의 농도와 이동도에 의해 결정되는데요 중화반응이 진행되면서 H⁺와 OH⁻가 사라지고 전하를 띠지 않는 H₂O가 생기면, 전류를 운반할 수 있는 입자 수가 감소하고 전기전도도가 낮아집니다. 따라서 중화가 완전히 일어나면, 처음의 산이나 염기 용액보다 전도도가 크게 줄어듭니다.이온이 남아있는데도 전도도가 줄어드는 이유는 중화 후에도 Na⁺, Cl⁻ 같은 이온은 여전히 용액에 존재하지만 이들은 H⁺나 OH⁻처럼 이온 이동도가 매우 큰 이온이 아니기 때문에, 용액의 전체 전도도에 미치는 영향은 훨씬 작은 것입니다. 감사합니다.학문 / 화학1일 전5.01명 평가00
- 냉장고 안의 물이 얼 때 부피가 커지는 이유는 무엇인가요?안녕하세요. 말씀해주신 것과 같이 대부분의 물질은 온도가 낮아지면 분자 운동이 줄어들면서 입자 간 거리가 가까워지고, 그 결과 고체 상태에서 부피가 작아집니다. 그러나 물(H₂O)은 예외적으로 얼 때 부피가 커지는 독특한 물질인데요 그 이유는 물 분자 간에 작용하는 수소결합 때문입니다.액체 상태의 물에서는 분자들이 끊임없이 움직이면서 수소결합이 생겼다가 끊어지기를 반복하는데요, 이때 분자들이 서로 가까이 붙어 있어 비교적 조밀한 구조를 가집니다.하지만 물이 0 ℃ 이하로 냉각되어 얼음으로 바뀌면, 물 분자들이 일정한 방향으로 정렬되며 규칙적인 육각형 격자 구조를 형성합니다. 이 구조는 내부에 빈 공간이 많기 때문에, 같은 질량의 물이라도 얼음 상태가 액체 상태보다 부피가 약 9% 정도 커집니다. 즉, 물이 얼 때 부피가 커지는 이유는 수소결합으로 형성된 얼음의 육각형 결정 구조가 분자 사이의 간격을 넓히기 때문이라고 보시면 됩니다. 감사합니다.학문 / 화학1일 전00
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- 학문사막에 서식하는 식물의 광합성 방식은?사막에 서식하는 식물의 광합성 방식은?광합성(Photosynthesis)이란 식물이 빛 에너지를 이용하여 무기물(이산화탄소 + 물)로부터 유기물(포도당 등)과 산소를 합성하는 과정을 말합니다.광합성의 목적은 크게 3가지입니다. 유기물 생성: 식물은 포도당을 만들어 성장과 에너지 저장에 사용산소 공급: 광합성 과정에서 산소(O₂)를 방출 → 동물 및 인간 생존에 필수에너지 저장: 태양 에너지를 화학 결합 에너지 형태로 저장사막과 같은 고온 건조 환경에서 식물이 광합성을 수행하는 방법은 일반 식물과는 조금 다른데요, 건조 환경에서는 낮 동안 기공을 열면 수분 손실이 심해지므로, 식물들은 광합성을 위한 CO₂ 흡수를 조절하는 특별한 전략을 사용합니다.<CAM(Crassulacean Acid Metabolism) 광합성>주요 원리: 밤에 기공을 열어 CO₂ 흡수 → 산 형태(주로 말산)로 저장하고 낮에는 기공을 닫고, 저장된 CO₂를 사용해 광합성 진행이점: 낮 동안의 수분 손실 최소화예시 식물: 선인장, 알로에, 크라슐라과 식물<C₄ 광합성>주요 원리: 밤에 기공을 열어 CO₂ 흡수 → 산 형태(주로 말산)로 저장하고 낮에는 기공을 닫고, 저장된 CO₂를 사용해 광합성 진행이점: 낮 동안의 수분 손실 최소화예시 식물: 선인장, 알로에, 크라슐라과 식물이외에도 다양한 방식으로 구조적 적응을 하는데요,두꺼운 잎 또는 줄기: 수분 저장기공 위치와 크기 조절: 잎 뒷면이나 미세한 기공 → 증발 최소화왁스층 또는 털: 수분 손실 억제, 햇빛 반사25.08.22801,054
- 학문산과 염기산(Acid)과 염기(Base)의 정의1) 브뢴스테드-로우리 정의 (Proton 기준)산(Acid): 수소 이온(H⁺, 프로톤)을 내놓는 물질 ex) HCl → H⁺ + Cl⁻염기(Base): 수소 이온(H⁺, 프로톤)을 받아들이는 물질 ex) NH₃ + H⁺ → NH₄⁺2) 루이스 정의 (전자쌍 기준)산(Acid): 전자쌍을 받는 물질 (전자 수용체) ex) BF₃염기(Base): 전자쌍을 주는 물질 (전자 공여체) ex)NH₃즉, 브뢴스테드-로우리 정의는 H⁺ 이동에 초점, 루이스 정의는 전자쌍 이동에 초점을 둔 것입니다.25.08.2250666
김지호 박사
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